Η δομή ενόςμικρολωριδική κεραίαΓενικά αποτελείται από ένα διηλεκτρικό υπόστρωμα, ένα ακτινοβολητή και μια πλάκα γείωσης. Το πάχος του διηλεκτρικού υποστρώματος είναι πολύ μικρότερο από το μήκος κύματος. Το λεπτό μεταλλικό στρώμα στο κάτω μέρος του υποστρώματος συνδέεται με την πλάκα γείωσης. Στην μπροστινή πλευρά, ένα λεπτό μεταλλικό στρώμα με συγκεκριμένο σχήμα κατασκευάζεται μέσω μιας διαδικασίας φωτολιθογραφίας ως ακτινοβολητής. Το σχήμα της πλάκας ακτινοβολίας μπορεί να αλλάξει με πολλούς τρόπους ανάλογα με τις απαιτήσεις.
Η άνοδος της τεχνολογίας ολοκλήρωσης μικροκυμάτων και οι νέες διαδικασίες κατασκευής έχουν προωθήσει την ανάπτυξη κεραιών μικρολωρίδας. Σε σύγκριση με τις παραδοσιακές κεραίες, οι κεραίες μικρολωρίδας δεν είναι μόνο μικρές σε μέγεθος, ελαφριές, χαμηλού προφίλ, εύκολες στην προσαρμογή, εύκολη στην ενσωμάτωση, χαμηλές σε κόστος και κατάλληλες για μαζική παραγωγή, αλλά έχουν επίσης τα πλεονεκτήματα των διαφοροποιημένων ηλεκτρικών ιδιοτήτων.
Οι τέσσερις βασικές μέθοδοι τροφοδοσίας των μικρολωριδικών κεραιών είναι οι εξής:
1. (Τροφοδοσία Μικρολωρίδας): Αυτή είναι μια από τις πιο συνηθισμένες μεθόδους τροφοδοσίας για κεραίες μικρολωρίδας. Το σήμα RF μεταδίδεται στο ακτινοβολούν τμήμα της κεραίας μέσω της γραμμής μικρολωρίδας, συνήθως μέσω σύζευξης μεταξύ της γραμμής μικρολωρίδας και του ακτινοβολούντος τμήματος. Αυτή η μέθοδος είναι απλή και ευέλικτη και κατάλληλη για το σχεδιασμό πολλών κεραιών μικρολωρίδας.
2. (Τροφοδοσία με σύζευξη διαφράγματος): Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιεί τις σχισμές ή τις οπές στην πλάκα βάσης της μικρολωρίδας κεραίας για να τροφοδοτήσει τη γραμμή μικρολωρίδας στο στοιχείο ακτινοβολίας της κεραίας. Αυτή η μέθοδος μπορεί να παρέχει καλύτερη αντιστοίχιση σύνθετης αντίστασης και απόδοση ακτινοβολίας, και μπορεί επίσης να μειώσει το οριζόντιο και κάθετο πλάτος δέσμης των πλευρικών λοβών.
3. (Τροφοδοσία με Συνδεδεμένη Εγγύτητα): Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιεί έναν ταλαντωτή ή επαγωγικό στοιχείο κοντά στη γραμμή μικρολωρίδας για να τροφοδοτήσει το σήμα στην κεραία. Μπορεί να παρέχει υψηλότερη αντιστοίχιση σύνθετης αντίστασης και ευρύτερη ζώνη συχνοτήτων και είναι κατάλληλη για το σχεδιασμό κεραιών ευρείας ζώνης.
4. (Ομοαξονική Τροφοδοσία): Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιεί ομοεπίπεδα σύρματα ή ομοαξονικά καλώδια για την τροφοδοσία σημάτων RF στο ακτινοβολούν μέρος της κεραίας. Αυτή η μέθοδος συνήθως παρέχει καλή αντιστοίχιση σύνθετης αντίστασης και απόδοση ακτινοβολίας και είναι ιδιαίτερα κατάλληλη για περιπτώσεις όπου απαιτείται μία μόνο διεπαφή κεραίας.
Οι διαφορετικές μέθοδοι τροφοδοσίας θα επηρεάσουν την αντιστοίχιση της σύνθετης αντίστασης, τα χαρακτηριστικά συχνότητας, την απόδοση ακτινοβολίας και τη φυσική διάταξη της κεραίας.
Πώς να επιλέξετε το ομοαξονικό σημείο τροφοδοσίας της μικροταινιακής κεραίας
Κατά το σχεδιασμό μιας μικροταινιακής κεραίας, η επιλογή της θέσης του ομοαξονικού σημείου τροφοδοσίας είναι κρίσιμη για τη διασφάλιση της απόδοσης της κεραίας. Ακολουθούν ορισμένες προτεινόμενες μέθοδοι για την επιλογή ομοαξονικών σημείων τροφοδοσίας για μικροταινιακές κεραίες:
1. Συμμετρία: Προσπαθήστε να επιλέξετε το σημείο ομοαξονικής τροφοδοσίας στο κέντρο της μικρολωριδικής κεραίας για να διατηρήσετε τη συμμετρία της κεραίας. Αυτό βοηθά στη βελτίωση της απόδοσης ακτινοβολίας της κεραίας και της αντιστοίχισης της σύνθετης αντίστασης.
2. Όπου το ηλεκτρικό πεδίο είναι το μεγαλύτερο: Το ομοαξονικό σημείο τροφοδοσίας επιλέγεται καλύτερα στη θέση όπου το ηλεκτρικό πεδίο της μικρολωριδιακής κεραίας είναι το μεγαλύτερο, κάτι που μπορεί να βελτιώσει την απόδοση της τροφοδοσίας και να μειώσει τις απώλειες.
3. Όπου το ρεύμα είναι μέγιστο: Το ομοαξονικό σημείο τροφοδοσίας μπορεί να επιλεγεί κοντά στη θέση όπου το ρεύμα της μικρολωριδικής κεραίας είναι μέγιστο για να επιτευχθεί υψηλότερη ισχύς ακτινοβολίας και απόδοση.
4. Σημείο μηδενικού ηλεκτρικού πεδίου σε μονή λειτουργία: Στο σχεδιασμό κεραίας μικρολωρίδας, εάν θέλετε να επιτύχετε ακτινοβολία μονήρους λειτουργίας, το ομοαξονικό σημείο τροφοδοσίας επιλέγεται συνήθως στο σημείο μηδενικού ηλεκτρικού πεδίου σε μονή λειτουργία για να επιτευχθεί καλύτερη αντιστοίχιση σύνθετης αντίστασης και χαρακτηριστικό ακτινοβολίας.
5. Ανάλυση συχνότητας και κυματομορφής: Χρησιμοποιήστε εργαλεία προσομοίωσης για να εκτελέσετε σάρωση συχνότητας και ανάλυση κατανομής ηλεκτρικού πεδίου/ρεύματος, ώστε να προσδιορίσετε τη βέλτιστη θέση του ομοαξονικού σημείου τροφοδοσίας.
6. Λάβετε υπόψη την κατεύθυνση της δέσμης: Εάν απαιτούνται χαρακτηριστικά ακτινοβολίας με συγκεκριμένη κατευθυντικότητα, η θέση του ομοαξονικού σημείου τροφοδοσίας μπορεί να επιλεγεί σύμφωνα με την κατεύθυνση της δέσμης για να επιτευχθεί η επιθυμητή απόδοση ακτινοβολίας κεραίας.
Στην πραγματική διαδικασία σχεδιασμού, είναι συνήθως απαραίτητο να συνδυαστούν οι παραπάνω μέθοδοι και να προσδιοριστεί η βέλτιστη θέση του ομοαξονικού σημείου τροφοδοσίας μέσω ανάλυσης προσομοίωσης και πραγματικών αποτελεσμάτων μετρήσεων, για να επιτευχθούν οι απαιτήσεις σχεδιασμού και οι δείκτες απόδοσης της μικρολωριδιακής κεραίας. Ταυτόχρονα, διαφορετικοί τύποι μικρολωριδιακών κεραιών (όπως κεραίες patch, ελικοειδής κεραία κ.λπ.) μπορεί να έχουν ορισμένες συγκεκριμένες παραμέτρους κατά την επιλογή της θέσης του ομοαξονικού σημείου τροφοδοσίας, οι οποίες απαιτούν συγκεκριμένη ανάλυση και βελτιστοποίηση με βάση τον συγκεκριμένο τύπο κεραίας και το σενάριο εφαρμογής.
Η διαφορά μεταξύ της κεραίας μικρολωρίδας και της κεραίας patch
Η μικρολωριδιακή κεραία και η κεραία patch είναι δύο συνηθισμένες μικρές κεραίες. Έχουν ορισμένες διαφορές και χαρακτηριστικά:
1. Δομή και διάταξη:
- Μια μικρολωριδιακή κεραία αποτελείται συνήθως από μια μικρολωριδιακή πλάκα και μια πλάκα γείωσης. Η μικρολωριδιακή πλάκα χρησιμεύει ως στοιχείο ακτινοβολίας και συνδέεται με την πλάκα γείωσης μέσω μιας μικρολωριδικής γραμμής.
- Οι κεραίες patch είναι γενικά αγώγιμες επιφάνειες που χαράσσονται απευθείας σε ένα διηλεκτρικό υπόστρωμα και δεν απαιτούν γραμμές μικρολωρίδας όπως οι κεραίες μικρολωρίδας.
2. Μέγεθος και σχήμα:
- Οι μικρολωριδιακές κεραίες είναι σχετικά μικρές σε μέγεθος, χρησιμοποιούνται συχνά σε ζώνες συχνοτήτων μικροκυμάτων και έχουν πιο ευέλικτο σχεδιασμό.
- Οι κεραίες patch μπορούν επίσης να σχεδιαστούν για σμίκρυνση και, σε ορισμένες συγκεκριμένες περιπτώσεις, οι διαστάσεις τους μπορεί να είναι μικρότερες.
3. Εύρος συχνοτήτων:
- Το εύρος συχνοτήτων των μικρολωριδιακών κεραιών μπορεί να κυμαίνεται από εκατοντάδες megahertz έως αρκετά gigahertz, με ορισμένα χαρακτηριστικά ευρυζωνικής σύνδεσης.
- Οι κεραίες patch έχουν συνήθως καλύτερη απόδοση σε συγκεκριμένες ζώνες συχνοτήτων και χρησιμοποιούνται γενικά σε εφαρμογές συγκεκριμένης συχνότητας.
4. Διαδικασία παραγωγής:
- Οι μικρολωριδιακές κεραίες κατασκευάζονται συνήθως με τεχνολογία τυπωμένων κυκλωμάτων, οι οποίες μπορούν να παραχθούν μαζικά και έχουν χαμηλό κόστος.
- Οι κεραίες patch κατασκευάζονται συνήθως από υλικά με βάση το πυρίτιο ή άλλα ειδικά υλικά, έχουν ορισμένες απαιτήσεις επεξεργασίας και είναι κατάλληλες για παραγωγή μικρών παρτίδων.
5. Χαρακτηριστικά πόλωσης:
- Οι μικρολωριδιακές κεραίες μπορούν να σχεδιαστούν για γραμμική πόλωση ή κυκλική πόλωση, δίνοντάς τους ένα ορισμένο βαθμό ευελιξίας.
- Τα χαρακτηριστικά πόλωσης των κεραιών patch συνήθως εξαρτώνται από τη δομή και τη διάταξη της κεραίας και δεν είναι τόσο ευέλικτα όσο οι κεραίες μικρολωρίδας.
Γενικά, οι μικρολωριδιακές κεραίες και οι κεραίες patch διαφέρουν ως προς τη δομή, το εύρος συχνοτήτων και τη διαδικασία κατασκευής. Η επιλογή του κατάλληλου τύπου κεραίας πρέπει να βασίζεται σε συγκεκριμένες απαιτήσεις εφαρμογής και σε σχεδιαστικές παραμέτρους.
Συστάσεις προϊόντων κεραίας μικρολωρίδας:
RM-MPA1725-9 (1,7-2,5 GHz)
RM-MPA2225-9 (2,2-2,5 GHz)
RM-MA25527-22 (25,5-27 GHz)
RM-MA424435-22 (4,25-4,35 GHz)
Ώρα δημοσίευσης: 19 Απριλίου 2024
